上海交通大學(xué)上海交大計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題試卷10

1、一 選擇題（50分，每題2分，正確答案可能不只一個(gè)，可單選或復(fù)選）1. 到目前為止，使用最為廣泛的計(jì)算機(jī)形態(tài)是： 。CA超級(jí)計(jì)算機(jī)B個(gè)人計(jì)算機(jī)C嵌入式計(jì)算機(jī)D服務(wù)器2. 1970年代開始出現(xiàn)的第四代計(jì)算機(jī)，使用 作為電子器件。CDA小規(guī)模集成電路B中規(guī)模集成電路C大規(guī)模集成電路D超大規(guī)模集成電路3. 體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)把程序及其操作數(shù)據(jù)一同存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器里。ADA馮諾伊曼B哈佛（Harvard）C ZuseD存儲(chǔ)程序4. 的基本任務(wù)是按照程序所排的指令序列，從存儲(chǔ)器取出指令操作碼到控制器中，對指令操作碼譯碼分析，執(zhí)行指令操作。BA. I/O設(shè)備B. 控制器C. 寄存器D. 存儲(chǔ)器5. 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2、的層次結(jié)構(gòu)中， 采用二進(jìn)制數(shù)語言。ABDA微程序設(shè)計(jì)級(jí)B操作系統(tǒng)級(jí)C匯編語言級(jí)D 機(jī)器語言級(jí)6. 是機(jī)器語言程序員所看到的傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)所具有的屬性，其實(shí)質(zhì)是確定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中軟硬件的界面。CA計(jì)算機(jī)組成B計(jì)算機(jī)組織C計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)D計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)7. 在IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)中，對于一個(gè)規(guī)格化的32位浮點(diǎn)數(shù)，其尾數(shù)域所表示的值是 ，這是因?yàn)橐?guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)域最左（最高有效位）總是 ，故這一位經(jīng)常不予存儲(chǔ)，而認(rèn)為隱藏在小數(shù)點(diǎn)的左邊，這可以使尾數(shù)表示范圍多一位，達(dá) 位。CA. 0.M、0、23B. 0.M、1、24C. 1.M、1、24D. 1.M、0、238. 在 運(yùn)算中，為了判斷溢出是否發(fā)生，可采用

3、雙符號(hào)位檢測法。不論溢出與否,其 符號(hào)位始終指示正確的符號(hào)。AA 定點(diǎn)、最高B 定點(diǎn)、最低C 浮點(diǎn)、最高D 浮點(diǎn)、最低9. Cache由高速的 組成。BA. DRAMB. SRAM C.ROMD. Flash10. 虛擬地址由 生成。CA. 操作系統(tǒng)B. CPU地址引腳C. 編譯程序D. 用戶程序11. 指令的跳躍尋址方式，是指下一條指令的地址由本條指令直接給出，因此， 的內(nèi)容必須相應(yīng)改變，以便及時(shí)跟蹤新的指令地址。DA. 數(shù)據(jù)寄存器B. 堆棧指示器C. 狀態(tài)寄存器D. 程序計(jì)數(shù)器12. 堆棧是一種特殊的數(shù)據(jù)尋址方式，基于 原理。BCA. FIFOB. FILOC. LIFOD. LILO13

4、. 在CPU中，控制器通常由 和操作控制器組成。ABCDA程序計(jì)數(shù)器B指令寄存器C指令譯碼器D時(shí)序發(fā)生器14. 在CPU中，運(yùn)算器通常由 組成。ABCDA算術(shù)邏輯單元B累加寄存器C數(shù)據(jù)寄存器D狀態(tài)條件寄存器15. 為了執(zhí)行任何給定的指令，必須對指令操作碼進(jìn)行測試，以便識(shí)別所要求的操作，CPU中的 就是完成這項(xiàng)工作的。BA指令編碼器B指令譯碼器C指令寄存器D指令緩沖器16. 在操作控制器中， 是采用存儲(chǔ)邏輯來實(shí)現(xiàn)的。AA. 微程序控制器B. 硬布線控制器C. 程序控制器D. 門陣列控制器17. CPU的控制方式通常分為： ，其實(shí)質(zhì)反映了時(shí)序信號(hào)的定時(shí)方式。ABDA同步控制方式B異步控制方式C隨機(jī)

5、控制方式D聯(lián)合控制方式18. 廣義地講，并行性中的同時(shí)性是指兩個(gè)以上事件在 發(fā)生。AA. 同一時(shí)刻B. 不同時(shí)刻C. 同一時(shí)間間隔內(nèi)D. 不同時(shí)間間隔內(nèi)19. 以下關(guān)于流水線技術(shù)的描述中，正確的是 。ACDA 就一條指令而言，其執(zhí)行速度沒有加快B 就一條指令而言，其執(zhí)行速度大大加快C 就程序執(zhí)行過程的整體而言，程序執(zhí)行速度大大加快D 適合于大量的重復(fù)性的處理20. 在流水CPU中，指令部件本身又構(gòu)成一個(gè)流水線，即指令流水線，由等幾個(gè)過程段組成。ABCDA取指令B指令譯碼C計(jì)算操作數(shù)地址D取操作數(shù)21. 在流水過程中存在的相關(guān)沖突中，是由轉(zhuǎn)移指令引起的。DA. 資源相關(guān)B. 數(shù)據(jù)相關(guān)C. 性能相

6、關(guān)D. 控制相關(guān)22. 奔騰CPU是Intel公司生產(chǎn)的一種 流水處理器。CA. 標(biāo)量B. 矢量C. 超標(biāo)量D. 超矢量23. 總線的特性包括 。ABCDA物理特性B功能特性C電氣特性D時(shí)間特性24. 奔騰CPU的異常中斷是由指令執(zhí)行引發(fā)的，包括 。CDA可屏蔽中斷B非屏蔽中斷C執(zhí)行異常D執(zhí)行軟件中斷指令25. 從執(zhí)行程序的角度看，最低等級(jí)的并行是 并行。AA 指令內(nèi)部B 指令級(jí)C 過程級(jí)D 程序級(jí)二 簡答題（20分，每題4分）1. 請簡述現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的多級(jí)存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)?！窘狻繛榱私鉀Q對存儲(chǔ)器要求容量大、速度快、成本低三者之間的矛盾，目前在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，通常采用多級(jí)存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)，即使用

7、高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。2. 在主存與Cache間為什么要建立地址映射？請簡述3種不同的地址映射方式?！窘狻颗c主存容量相比，Cache的容量很小，它保存的內(nèi)容只是主存內(nèi)容的一個(gè)子集。為了把主存塊放到Cache中，必須應(yīng)用某種方法把主存地址定位到Cache中，稱作地址映射。地址映射方式有全相聯(lián)方式、直接方式和組相聯(lián)方式三種：全相聯(lián)映射方式：將主存的一個(gè)塊直接拷貝到Cache中的任意一行上。直接映射方式：一個(gè)主存塊只能拷貝到Cache的一個(gè)特定行位置上去。組相聯(lián)映射方式：將Cache分成u組，每組v行，主存塊存放到哪個(gè)組是固定的，至于存到該組哪一行則是靈活的。3. 什么是虛擬存儲(chǔ)器中的

8、段頁式管理？【解】采用分段和分頁結(jié)合的方法。程序按模塊分段，段內(nèi)再分頁，進(jìn)入主存仍以頁為基本信息傳送單位，用段表和頁表進(jìn)行兩級(jí)定位管理。4. 請簡述計(jì)算機(jī)并行處理技術(shù)中的時(shí)間并行和空間并行。【解】時(shí)間并行：讓多個(gè)處理過程在時(shí)間上相互錯(cuò)開，輪流重疊地使用同一套硬件設(shè)備的各個(gè)部分，以加快硬件周轉(zhuǎn)而贏得速度。時(shí)間并行性概念的實(shí)現(xiàn)方式就是采用流水處理部件，是一種非常經(jīng)濟(jì)而實(shí)用的并行技術(shù)，能保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。空間并行：以“數(shù)量取勝”為原則來大幅度提高計(jì)算機(jī)的處理速度?？臻g并行技術(shù)主要體現(xiàn)在多處理器系統(tǒng)和多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。5. 如何區(qū)分選擇型DMA控制器和多路型DMA控制器？【解】選擇型DM

9、A控制器在物理上可以連接多個(gè)設(shè)備，而在邏輯上只允許連接一個(gè)設(shè)備，在某一段時(shí)間內(nèi)只能為一個(gè)設(shè)備服務(wù)。多路型DMA控制器不僅在物理上可以連接多個(gè)外圍設(shè)備，而且在邏輯上也允許這些外圍設(shè)備同時(shí)工作。三 若浮點(diǎn)數(shù)的IEEE-754標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)格式為(41D4C000)16，求該浮點(diǎn)數(shù)的十進(jìn)制值，要求給出具體過程。（10分）【解】將16進(jìn)制數(shù)展開后，可得二進(jìn)制數(shù)格式為 (41D4C000)16 = 0 100 0001 1 101 0100 1100 0000 0000 0000 S=0，E=1000 0011=131，M=101010011指數(shù)e=E-127=131-127=(4)10包括隱藏位1的尾數(shù)1.

10、M=1.101010011于是有=(-1)s×1.M×2e=(1.101010011)×24=11010.10011=(26.59375)10 四 主存容量為256MB，虛存容量為2GB，則虛擬地址和物理地址各為多少位？如頁面大小為4KB，則頁表長度是多少？（10分）【解】 2 GB = 231 B 虛擬地址為31位 256 MB = 228 B 物理地址為28位頁表長度 = 虛存容量/頁面大小 = 2 GB / 4 KB = 512 K五 (1)某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送32位數(shù)據(jù)，假設(shè)一個(gè)總線周期等于一個(gè)總線時(shí)鐘周期，總線時(shí)鐘頻率為50MHz，總線帶寬是多少? (2)如果一個(gè)總線周期中并行傳送64位數(shù)據(jù)，總線時(shí)鐘頻率升為100MHz，總線帶寬是多少? （10分）【解】設(shè)總線帶寬用Dr表示，總線時(shí)鐘周期用T=1/f表示，一個(gè)總線周期傳送的數(shù)據(jù)量